Objev enzymů DNA metyltransferáz u klíštěte obecného

Genetická informace je uložená v DNA v podobě sekvence nukleotidů. Tato dlouhá řada „písmen“ ale nepředstavuje veškerou informaci, kterou DNA může nést. Další důležitou vrstvu představuje epigenetická informace ve formě metylace DNA. Některé nukleotidy, téměř vždy cytosiny, jsou nebo naopak nejsou „označeny“ navázanou metylovou skupinou. Proces metylace DNA proto představuje významný mechanismus regulace architektury DNA v buňce i regulace transkripce celé řady genů. Genomy savců bývají metylovány velmi intenzivně, zatímco například genomy členovců bývají metylovány spíše roztroušeně, s mozaikovitým uspořádáním metylací po genomu. U členovců rovněž nejsou metylace a s nimi související mechanismy příliš prozkoumané. Pro výzkum kriticky významných členovců, jako jsou například přenašeči obávaných infekcí, by přitom bylo velkým přínosem detailní prostudování jejich metylací DNA. 

Týká se to i nechvalně známého klíštěte obecného (Ixodes ricinus), roztoče, který přenáší celou řadu závažných chorob, včetně klíšťové encefalitidy a lymské boreliózy. Klíšťata jsou velmi běžná a představují tudíž trvalou hrozbu v České republice i v řadě jiných zemí. Mechanismy metylace DNA a jejich význam ve vývoji klíštěte zatím ještě nejsou úplně jasné. Kateryna Kotsarenko z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a z Biologického centra AV ČR a její spolupracovníci prostudovali metylaci DNA v genomu klíštěte obecného, v různých stádiích jeho životního cyklu a v obu pohlavích. Zaměřili se přitom na enzymy DNA metyltransferázy, které jsou za metylaci DNA zodpovědné.

Když badatelé prohledali transkriptomy klíštěte obecného, čili soubory transkriptů vzniklých v těle klíštěte přepisem z DNA do RNA, tak objevili celkem 13 transkritpů, které odpovídají DNA metyltransferázám. 10 z nich přitom patřilo DNA metyltransferázám pro metylaci nukleotidu cytosinu a 3 zbývající transkripty odpovídaly DNA metyltransferázám pro metylaci nukleotidu adeninu. Exprese jednotlivých DNA metyltransferáz se mění během životního cyklu klíště. Výsledky analýz ukazují, že klíště obecné vlastní kompletní sestavu DNA metyltransferáz, jaká je typická pro eukaryotní buňky. Vše nasvědčuje tomu, že metylace DNA hraje významnou roli ve fyziologii a vývoji klíštěte, a že si zaslouží navazující detailní výzkum. 

 

Kotsarenko, K., Věchtová, P., Hammerová, Z., Langová, N., Malinkovská, L., Wimmerová, M., Šterba, J., Grubhoffer, L. 2020. Newly identified DNA methyltransferases of Ixodes ricinus ticks. Ticks and Tick-borne Diseases 11: 101348. 

Kontakt: Mgr. Kateryna Kotsarenko, Ph.D. (kkotsarenko at prf.jcu.cz)


O přírodovědě.cz

Edukačně-popularizační portál Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích určený pro středoškoláky, jejich vyučující, ale i veřejnost. Představujeme zde naše aktivity, výzkumy a objevy.